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快关阀液压系统动态仿真及可靠性分析

张继君  
【摘要】:汽轮机是火电厂和核电厂的主要设备,它的安全运行与否直接影响到整个电厂的安全运行。随着火电厂、核电厂的汽轮机组大容量和巨型化,对其保安系统的动态响应和可靠性的要求越来越高。汽轮机的快关阀门系统是其保安系统中的关键部分之一,因此其液压控制系统的动态响应特性及可靠性能对汽轮机安全运行至关重要。传统的快关阀液压控制系统设计主要以试验验证设计为主,并通过反复修正设计方法来达到系统性能要求,导致研制周期长、研究开发成本高,已不能满足现代产品开发的要求。 随着流体力学,现代控制理论,数值算法,可靠性理论等相关学科的发展,特别是计算机技术的突飞猛进,液压仿真技术日益成熟,计算机仿真技术应用到快关阀液压控制系统设计中,对所设计的快关阀液压控制系统进行动态仿真及可靠性分析,从而达到优化快关阀系统设计,保证系统可靠性的目的。 近年来,大型三偏心蝶阀逐步推广应用到汽轮机保安系统中。为了研究三偏心蝶阀系统在汽轮机保安系统中的动态响应特性及可靠性,本文分析了快关阀(三偏心蝶阀)系统的主要结构特点,根据设计要求拟定了快关阀液压系统方案,通过对液压系统工作原理的分析及方案的比较,确定了快关阀液压系统最优方案。分析了该液压系统中的主要元件(阀体、执行机构、导阀)的结构特点,应用AMEsim仿真软件对快关阀液压系统进行仿真建模。在建模过程中,由于导阀和执行机构属于专用元件,自行专门开发设计了其仿真模型。在开阀及关阀过程中,阀板的重心是变化的,因此对快关阀系统的执行机构的作用也


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